Çift tabakalı dinamik bir sistemde arsenik, selenyum ve civanın biyojeokimyasal döngüsü

Abstract

Doktora tezi olarak yürütülen bu çalışmada iki tabakalı su sistemine sahip Haliç, Boğaz ve İğneada'dan hava, su, askıda katı madde (AKM), net plankton ve sediment örnekleri toplanmış ve Arsenik, Selenyum ve Civanın biyojeokimyasal döngüsü araştırılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen bulgulara göre; bu üç elementin atmosferdeki kaynağı genellikle antropojenik (evsel + endüstriyel) girdilerdir. Yağışlar ile denizel ortama giren bu elementler plankton ve bakteriler tarafından kullanılarak organik formlarına dönüştürülmektedir. Bu durumdan birinci derecede sorumlu olan canlılar fitoplanktondur. Bunlardan uçucu olanlar atmosfere geçmektedirler. Canlı artıklarının denizel ortamda en son ulaştığı nokta ise sedimentlerdir. Sedimentteki toplam Se ve Hg organik maddede zenginleşirken, As ise tam tersi bir davranış sergileyerek inorganik formda birikmektedir. Sedimentteki bakteriler tarafından bu üç elementin inorganik ? organik dönüşümü sağlanmakta ve sedimentten deniz suyuna geçişlerle bu döngü devam etmektedir.Bu çalışmadaki ikincil sonuçlar ise; denizden havaya olan zenginleşmelerde Na elementi yanında ilk defa Li elementinin de kullanılarak ?EFdeniz? değerlerinin hesaplanması ve Li elementinin de uygunluğunun tespit edilmesidir. Ayrıca ölçüm yaptığımız istasyonlarda deniz suyunda ölçülen Eh değerleri genellikle 300 mv altındadır. Bu da ölçüm yaptığımız denizlerimizin oksidasyon redüksiyon potansiyeli açısından çok sağlıklı olmadığının bir göstergesidir. Bu çalışmada belirlenen rH değerleri 21- 27,5 arasında değişmektedir. Sonuçlar incelenen ortamların hafif indirgen özelliği taşıdığını göstermektedir. Tez çalışmasının diğer bir önemli sonucu da oksijen varlığında ölçüm yaptığımız sularımızda AsIII ve SeIV türünün olmayacağı fikrinin hem teorik olarak hem de ölçüm yapılarak yanlış olsuğu ortaya konmuştur.

In this thesis, biogeochemical cycle of arsenic, selenium and mercury was researched. For this purpose, sediment, water, suspended solids, net plankton and aerosol samples were collected at the selected stations and various chemical analysis were done. According to the results of this study; the source of these three elements is usually anthropogenic (domestic + industrial) inputs in atmosphere. Elements which are entered with rainfall, are converted to organic forms by plankton and bacteria. Due to volatile species are passed to atmosphere. Phytoplankton organisms are primarily responsible for this transformation. Sampling locations must far away from anthropogenic influence to observe the transformation clearly. Marine organisms residues were finally reached to the sediment. While total Hg and Se enriched in organic matter, arsenic exhibited opposite behavior and accumulating as inorganic form. Inorganic --- Organic transformation of these elements provided by bacteria and also the passege from sediment to sea water.The secondary results of this study are that lithium element has been used firstly instead of Sodium element at the enrichment from sea water to air and Lithium element is suitable to calculated of the ?ZFsea? values. In addition, generally, Eh values of the sea waters are below 300 mv at the measured station. rH values are also vary between 21 with 27,5. This result shows that Eh values of our waters is not healthful. The other importmant result of this study proofs that the AsIII and SeIV are both present in the presence oxygen. This situation alsı supported by the low results of Eh and rH values